KR20080106317A - 일체형 안테나를 내장하고 있는 하이브리드 회로 - Google Patents

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KR20080106317A
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Abstract

기판상의 하이브리드 회로, 하이브리드 회로 위로 미리 선택된 거리에 위치하고 하이브리드 회로에 결합하여 단일 물리적 유닛을 형성하는 패치 안테나, 하이브리드 회로와 패치 안테나 사이를 전기적으로 연결시키는 급전선(feeder)을 포함한일체형 안테나를 내장하는 회로.
Figure P1020087023655
하이브리드 회로, 패치 안테나, 기판, 도체판, 접지판, 지지체

Description

일체형 안테나를 내장하고 있는 하이브리드 회로{Hybrid Circuit With an Integral Antenna}
본 발명은 일체형 안테나를 내장하고 있는 하이브리드 회로에 관한 것이다.
오늘날 사람들은 매일 기본적으로, 예를 들면, 휴대전화, GPS 네비게이션 장치, 라디오, MP3 플레이어, PDA, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 및 그 밖의 많은 기기들과 같은 전자 기기들을 이용한다. 사용자들은 쉽게 들고 다닐 수 있는 작고 가벼운 기기들에 관심을 가지기 때문에 기기 제어 회로의 크기를 줄이는 것이 제조회사들에게는 공통적 관심사이다. 또한, 단일 기기가 다중 기기를 대신할 수 있도록 여러 기기들의 결합도 관심 사항이다. 따라서, 사용자는 이전에 들고 다녔던 기기들의 복수의 기능들을 수행하는 단일의 가벼운 기기를 들고 다닐 수 있게 되었다.
기기들을 소형화하기 위하여, 제조회사들은 단일 칩 또는 소형 패키지로써 기기의 완벽한 기능성을 제공하는 하이브리드 회로 또는 다중 칩 모듈을 생산한다. 하나의 완전한 기기를 단일 칩이나 패키지로 집적하는 것은 가격, 크기, 중량, 전력 소비 및 그 밖의 다른 요소들의 관점에서 보면 일반적으로 유리하다.
제조회사들이 직면하는 하나의 문제는 완전한 무선 장치(예를 들면, Wi-Fi, Bluetooth, 휴대전화)를 단일 하이브리드 회로 패키지로 집적시키는 일이다. 일반적으로, 제조회사들은 안테나를 제외한 기기의 모든 회로 소자들을 단일 칩이나 하이브리드 회로 캡슐화로 집적한다. 안테나는 만족스러운 성능을 제공하기 위하여 크기의 제약을 받아야 하기 때문에 대개 배제된다. 아울러, 안테나는 회로와 패키징 때문에 회로로부터 낮은 이득에 이르기까지 간섭을 받기 쉽다.
2006년 11월 16일에 공개된 Soler Castany 등의 미국 특허공개번호 2006/0256018인, 본 명세서에서의 참조로 결합된 명세서는 패키지 내의 집적 회로에 따라 배치된 소형의 연장된 안테나를 포함하는 집적 회로 패키지를 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 패키지화되고 캡슐화된 일체형 안테나를 내장하고 있는 하이브리드 회로에 관한 것이다. 안테나는 평면 패치 안테나로서 제공되고, 하이브리드 회로와 패치 안테나 사이의 전도성 연결로 회로의 상부에 위치한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 연결은 회로 위 안테나에 대한 기계적 지지체 역할을 한다. 대신에 또는 추가적으로, 다른 지지체들이 회로의 기판 상에 제공되거나, 그 외 방법들이 패치 안테나를 회로와 연결하는데 사용되어 단일 물리적 유닛을 형성한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서 패치 안테나는 사이에 유전체가 있는 도체판과 접지판을 포함한다. 선택적으로, 접지판은 회로 위에 위치하여 회로는 도체판으로부터 차폐되며, 도체판은 회로로부터 차폐된다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 회로와 접지판 사이의 공간은, 예를 들어, 에폭시 수지와 같은 충전재로 채워져, 외압에 견딜 수 있는 튼튼하고 견고한 유닛을 형성한다. 선택적으로, 패치 안테나와 회로는 경화된 충전재에 의하여 함께 지탱된다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 패치 안테나와 회로는 용기에 의하여 둘러 싸여지며, 충전재로 채워져서 견고한 모놀리식 패키지를 형성한다. 대신에, 충전재를 주입하고 경화시켜 견고한 모놀리식 패키지를 형성할 때, 패치 안테나와 회로는 주형에 놓여진다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 회로와 패치 안테나 간의 짧은 거리는 잡음을 줄이고, 안테나가 수신한 신호의 감쇠를 예방하는 데 도움을 준다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 하나 이상의 안테나는 회로에 일체화되어 예를 들면 GPS와 GPRS 안테나와 같은 다중 기능 회로를 제공한다.
따라서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 일체형 안테나를 내장하고 있는 회로가 제공되며, 회로는 기판상의 하이브리드 회로; 하이브리드 회로 위로 미리 선택된 거리에 위치하고 하이브리드 회로에 결합하여 단일 물리적 유닛을 형성하는 패치 안테나; 하이브리드 회로와 패치 안테나 사이를 전기적으로 연결시키는 급전선을 포함한다. 선택적으로, 단일 물리적 유닛의 점유 면적은 100mm×100mm보다 작다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 단일 물리적 유닛의 점유 면적의 폭과 길이는 각각 단일 물리적 유닛의 두께의 크기의 적어도 2배이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 하이브리드 회로 및패치 안테나 사이의 공간은 충전재로 채워진다. 선택적으로, 충전재는 경화 공정을 통해 굳어질 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 충전재는 패치 안테나와 하이브리드 회로를 연결시킨다. 선택적으로, 충전재는 주형에 주입되어 단일 물리적 유닛에 대한 모놀리식 패키지를 형성한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 하이브리드 회로는 하이브리드 회로와 패치 안테나를 연결하는 하나 이상의 지지체를 포함한다. 선택적으로, 급전선은 하이브리드 회로와 패치 안테나를 연결한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 회로는 단일 물리적 유닛을 정하는 용기를 더 포함한다. 선택적으로, 용기는 하이브리드 회로와 패치 안테나를 연결한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 용기는 하이브리드 회로와 패치 안테나 사이에 충전재를 주입하기 위한 구멍을 포함한다. 선택적으로, 단일 물리적 유닛의 상부는 패치 안테나에 의해서 제한된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 단일 물리적 유닛의 바닥은 기판에 의해서 제한된다. 선택적으로, 미리 선택된 거리는 하이브리드 회로의 가장 큰 소자로부터 1mm보다 크지 않다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 패치 안테나는 GPS신호를 처리한다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 다중 패치 안테나는 회로에 일체화된다. 선택적으로, 2개의 패치 안테나는 회로에 일체화된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 패치 안테나는 도체판과 접지판을 포함하고, 도체판은 하나의 단일 면에 와이어프레임으로 형성된다. 선택적으로, 패치 안테나는 유전층과 접지판을 포함하고, 급전선은 유전층과 하이브리드 회로를 전기적으로 연결한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 단일 물리적 유닛은 보호 코팅으로 코팅되어 환경적 요인으로부터 보호된다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 추가적으로 일체형 안테나를 내장하고 있는 하이브리드 회로 제작 방법이 제공되며, 방법은 기판 상에 하이브리드 전자 회로를 준비하고, 하이브리드 전자 회로와 통신하기 위한 패치 안테나를 준비하고, 하이브리드 전자 회로 위로 패치 안테나를 부착하고, 패치 안테나와 하이브리드 전자 회로간의 공간을 충전재로 채워 일체형 안테나를 내장하고 있는 패키지화된 모놀리식 하이브리드 회로를 형성한다.
본 발명은 도면과 관련한 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해할 수 있다. 하나 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조, 요소 또는 부분은 그들이 나타나는 모든 도면에 일반적으로 동일하거나 유사한 참조 번호를 부여한다.
도 1A는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 전자회로 및 일체형 패치 안테나를 내장한 하이브리드 회로의 단면도를 나타낸 개략적인 도면이다.
도 1B는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 전자 회로 및 일체형 패치 안테나를 내장하는 선택적 하이브리드 회로의 단면도를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 일체형 패치 안테나를 내장한 패키지화된 하이브리드 회로의 평면도를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 2개의 패치 안테나를 내장한 하이브리드 회로의 단면도를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 1A는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 전자회로(180) 및 일체형 평면 패치 안테나(150)를 내장한 하이브리드 회로(100)의 개략적인 단면도(AA)를 나타낸 도면이다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 기판(110)(예를 들면, PCB-Printed Circuit Board)은 회로(100)를 준비하기 위한 베이스로 이용된다. 대신에, 다른 물질이나 구조가 회로(100)에 대한 베이스로 이용될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 다양한 형태의 회로 소자(125)가 회로(100)를 구성하는 데에 사용되며, 예를 들어, 회로 소자(125)는
1. 수동 소자(예를 들면, 저항, 커패시터(capacitor)),
2. 동작하기 위한 전원을 필요로 하는 능동 소자(예를 들면, 집적 회로, 트랜지스터), 또는
3. 그 밖의 소자들, 예를 들면, 이산 소자(예를 들면, 다이오드)를 포함할 수 있다.
선택적으로, 당업계에 공지된 그 밖의 방법들에 따라, 몇몇 소자들은 기판(110)에 표면 매립되고, 몇몇 소자들은 기판(110)상에 표면 실장되며, 몇몇 소자들은 기판(110)상의 구멍에 끼워져서 납땜되거나 기판(110)에 연결된다. 선택적으로, 기판(110)은 다양한 물질, 예를 들어, 유리-에폭시, 알루미나, 테플론 또는 다른 형태의 세라믹, 유리 세라믹, 폴리머와 같은 다양한 물질로부터 제공되거나, 금속 리드 프레임으로 제공될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 회로(100)에는 하이브리드 회로(100)에 의하여 형성된 모듈과 다른 회로 또는 소자를 연결하기 위한 하나 이상의 접점(115)이 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 접점(115)은 볼 그리드 어레이(BGA; Ball Grid Array) 접점, 랜드 그리드 어레이(LGA; Land Grid Array) 접점 또는 다른 형태의 접점이다. 선택적으로, 접점 은 회로의 구석, 기판(110)의 중앙 또는 하부의 어떤 다른 곳이라도 위치할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 회로(100)는 구현되어 GPS (Global Positioning System) 기기, 휴대 전화(예를 들면, GPRS/GSM) 기기, 무선 네트워크(Wi-Fi) 기기 또는 다른 형태의 기기의 기능성을 제공하는데, 기기들은 0.01GHz에서 100GHz사이의 주파수 범위, 예를 들면, 무선 주파수는 대략 80MHz, GPS는 대략 1.5GHz, Wi-Fi는 대략 2.4GHz 그리고 레이더는 대략 70GHz에서 통신 한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 패치 안테나(150)는 회로 소자(125) 위로 지붕처럼 실장되어 하이브리드 회로(100)의 일체형 부분으로서 통신을 송수신하는 기능을 제공한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 패치 안테나(150)는 도체판(155)와 평행 접지판(140)으로 형성된다. 선택적으로, 급전선(160)은 패치 도체판(155)과 전자 회로(180)간의 전도성 연결로 동작하여 안테나(150)가 제공하는 신호를 처리한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 도체판(155)은 단일 평면에 위치한 와이어프레임을 포함하여 정사각형, 평행사변형, 사다리꼴, 사변형, 원, 타원 또는 그 밖의 평면 형태이다. 선택적으로, 접지판(140)은 도체판(155)의 형태와 유사하다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 유전체(145)는 사용되는 유전물질의 구성에 따르는 판(140, 155)의 요구되는 크기를 줄이기 위하여 판과 판 사이에 위치한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 접지판(140), 도체판(155) 및 유전체(145)는 모두 같은 크기이다. 대신에, 한 층이 나머지 층들보다 크거나 모든 층들의 크기가 모두 다를 수 있으며, 예를 들면, 도 1에서 예시한 바와 같이, 접지 판(140)은 유전체(145)보다 크고, 유전체(145)는 도체판(155)보다 크거나 도체판(155)과 유전체(145)는 같은 크기를 갖고 접지판(140)이 더 클 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 패치 안테나(150)는 유전 안테나로 제공될 수 있는데, 도체판(155)은 생략되고, 유전체(145)는 안테나 리셉터 역할을 하거나, 도체판(155)은 유전체(145) 또는 접지판(140)에 비해 점과 같이 무시할 수 있는 크기다.
전형적으로, 판과 판 사이가 진공인 패치 안테나에 있어서, 통상 도체판(155)은 사용 전송 신호의 파장의 약 1/2길이를 가져야 할 필요가 있으며, 예로써, 대략 1.5~1.6GHz의 주파수를 사용하는 GPS에 있어서 파장의 1/2은 약 95mm가 될 것이고, 이는 하이브리드 회로의 패치 안테나(150)를 구현하는 데 약간 크다. 선택적으로, 유전체(145), 예를 들어, 큰 k 테이프인 CT765(미국 펜실베이니아 주 Heraeus 사에서 제작) 또는 412XX 시리즈 중 저온 커패시터 테이프(미국 펜실베이니아 주 ElectroScience사 제작) 또는 다른 유전체들의 조합의 약간의 층들을 이용함으로써, 최적의 크기가 심지어 10배 줄어들 수 있다. 따라서 약 10mm×10mm 크기의 패치 안테나(150)는 GPS 안테나로서의 역할에 충분하다. 다음의 수학식은 유전 상수에 근거한 패치 안테나의 필요한 길이를 결정하기 위한 일반 계산을 제공한다: L=C/2f(ε)1/2
여기서, L은 패치 크기의 길이, C는 광속, f는 고려되는 파의 주파수 그리고 ε은 유전 상수이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 패치안테나(150)의 두께는 크기 축소에 필요한 양과 관련되기 때문에 두께는 전송 주파수에 좌우된다. 선택적으로, 만약, 보다 적은 크기 축소가 필요하다면, 더 얇은 유전체면 족할 것이다. 또한, 패치 안테나(150)의 두께도 사용된 물질에 좌우되며, 일부 물질은 보다 얇은 판들과 함께 기능하고, 유전체(145)의 보다 얇은 층(예를 들면, 도체판(155))은 구리, 또는 금, 은, 은-팔라듐 합금, 기타 금속으로 만들어진 얇은(예를 들면, 1 마이크론에서 1mm까지)판으로부터 제공될 수 있으며, 접지판(140)도 얇은(예를 들면, 1 마이크론에서 1mm까지) 구리, 또는 금, 은, 은-팔라듐 합금 판으로부터 제공될 수 있다. 마찬가지로, 유전체의 두께는 사용된 유전체의 유형에 좌우될 수 있으며, 예로써, 0.1mm에서 2mm 또는 심지어 5mm 혹은 10mm까지 필요할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 도체판(155)과 접지판(140)은 도체 안테나(150)의 두께(예를 들어, 1에서 100마이크론의 두께를 가지는)를 줄이기 위하여 유전체 상의 금속 코팅으로서 제공될 수 있다. 선택적으로, 하이브리드 회로(100)의 패키징은 이 분야에서 사용할 수 있는 모듈 패키지에 따르도록 선택되어 다른 회로에서 쉽게 구현될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 전형적인 하이브리드 회로(100)의 점유 면적의 크기는 약 5mm×5mm부터 약 100mm×100mm까지 변할 수 있고, 두께는 약 1mm에서 약 10mm까지 변할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 하이브리드 회로(100)은 다양한 형태, 예를 들면, 직사각형, 사다리꼴, 원형, 타원 또는 다른 형태의 점유 면적으로 패키지화 될 수 있다. 선택적으로, 패치 안테나(150)의 크기는 전자 회로(180)의 크기와 거의 동일하게 설계되고, 그 반대도 마찬가지이며, 예 를 들면, 전자 회로(180)는 패치 안테나(150)의 크기와 거의 같게 확대될 수 있거나, 피치 안테나(150)의 크기는 거의 전자 회로(180)의 크기가 되게 확대될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 하이브리드 회로(100)의 점유 면적의 폭과 길이는 하이브리드 회로(100) 두께의 적어도 2배이다.
GPS용 소형 패치 안테나는 많은 제조회사들로부터 오늘날 독립형 안테나로서 이용할 수 있으며, 타이완의 EMTAC 테크놀로지社 (www.emtac.com) 가 제작한 12mm×12mm, 두께 4mm의 GPS용 패치 안테나가 그 예이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 하이브리드 회로(100)는 기계적 지지체(130)를 제공받아 하이브리드 회로(100) 위로 미리 선택된 거리를 두고 패치 안테나(150)를 지지하며, 예를 들어, 하이브리드 회로(100)의 가장 큰 회로 소자(125)보다 0.1mm 위에 있다. 아울러, 하이브리드 회로(100)는 신호를 전자 회로(180)에서 패치 안테나(150)로 제공하고 패치 안테나(150)로부터 급전선(160)을 거쳐 신호를 수신하는 연결(120)을 포함한다. 선택적으로, 지지체(130)는 안테나를 접지하는 도체 또는 기판(110)으로부터 안테나를 격리시키는 절연체가 될 수 있는 반면, 연결(120)은 기계적 지지체를 공급할 수 있을 수도 없을 수도 있고, 안테나(150)와 전자 회로(180) 사이의 신호를 전송하는 도체이다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 4개의 지지체(130)는 패치 안테나(150)의 4곳의 구석으로부터 패치 안테나(150)를 지탱한다. 대신에, 다소의 지지체(130)가 사용될 수 있고 그 지지체들의 기판(110)상의 위치는 그 밖의 다른 것들 중에서 사용된 지지체의 개수에 따라 변할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 아래부터는 전자 회로(180)에 의해, 위로부터는 접지판(140)에 의해 제한되는 공간(165)에는 예를 들면, 경화되어 외부 압력에 쉽게 부서지지 않는 견고한 단일화 하이브리드 회로(100)를 형성하는 에폭시 수지와 같은 충전재가 주입된다. 선택적으로, 전자 회로(180)를 둘러싸는 인클로저(170)는 지지체(130)에 더하여 또는 지지체를 대신하여 전자 회로(180)위에 위치한 안테나(150)를 지지하는 데 사용된다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 인클로저(170)는 부도체 물질(예를 들면, 폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌(Teflontm) 또는 세라믹)로부터 형성된다. 대신에, 인클로저(170)는 금속(예를 들면, 알루미늄) 또는 금속코팅 폴리머로부터 형성된다. 선택적으로, 인클로저(170)는 회로(100)에 대하여 전자기 차폐를 제공한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 인클로저(170)는 완벽하게 패치 안테나(150)와 전자 회로(180)를 캡슐화하여 모놀리식 패키지를 형성한다. 패키지는 충전재로 채워지거나 아닐 수도 있고, 충전재는 경화에 의하여 견고해지거나 아닐 수도 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 인클로저(170)는 회로(100)를 전부 캡슐화하지는 않으며, 충전재는 경화되어 고체 유닛을 형성한다.
도 1B는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 일체형 패치 안테나(150)를 내장하는 선택적 하이브리드 회로(101)의 단면도(AA)를 나타내는 개략적인 도면이다. 도 1B에서, 인클로저(170)는 전자 회로(180)와 지지 패치 안테나(150)를 둘러싸고 있음을 보여준다. 선택적으로, 공간(190)은 패치 안테나(150) 제작 중에 또는 전자 회로(180)와 패치 안테나(150)간의 결합 시에 경화 가능한 충전재로 채워진다. 선 택적으로, 전자 회로(180)와 패치 안테나(150)는 결합되어 충전재를 경화시키거나 접착제 또는 다른 연결 장치, 예를 들면, 나사 또는 스테이플을 이용하여 모놀리식 패키지를 형성한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 패치 안테나(150)가 연결된 전자 회로(180)는 주형에 놓여지고, 충전재가 주입 및 경화되어 추가적인 기계적 지지체 및/또는 인클로저와 상관없이, 윗면에 안테나(150)를, 바닥에 기판(110)을 가지는 모놀리식 모듈 패키지를 형성한다. 충전재로 사용될 수 있는 전형적인 에폭시 몰딩 화합물은 뉴욕, 캐나다와 브라질의 Henkel 테크놀로지社의 Hysol
Figure 112008067860740-PCT00001
GR9851M 및 Hysol
Figure 112008067860740-PCT00002
MG52F-99B이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 전자 회로(180)와 일체형 패치 안테나(150)를 내장한 패키지화된 하이브리드 회로(200)의 평면도를 나타내는 개략적인 도면이다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 패키지화된 하이브리드 회로(200)는 아래는 기판(110)에 의해, 위는 도체 패치(155)에 의해, 측면은 용기(170)로 제한된 직사각형 모양의 모놀리식 모듈로서 제공된다. 대신에, 어떠한 다른 모양이라도 패키지화된 하이브리드 회로(200)에 사용될 수 있다. 선택적으로, 공간(165 및/또는 190)(도 1B에 도시)을 채우는 충전재는 결과적인 모놀리식 패키지의 견고성에 기여한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 용기(170)은 완벽하게 도체 패치(155)를 커버하여 예를 들어 습기와 같은 환경으로부터 도체 패치를 보호할 수 있다. 대신에, 도체 패치(155)는 커버되지 않은 상태로 자신의 전송 능력을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 모놀리식 패키지는 코팅 물질로 코팅하여 습기 또는 다른 환경적 요소들로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 패치 안테나(150)를 하이브리드 회로(100)에 일체화하는 것은 다음의 이점을 제공한다.
1. 패치 안테나(150)와 전자 회로(180) 간의 거리를 줄여 신호 레벨 및 신호 레벨 대 잡음을 향상시킬 수 있다.
2. 필요한 증폭 소자들의 개수를 줄이므로, 하이브리드 회로(100)의 전체 크기가 감소된다.
3. 접지판(140)의 바닥은 전자 회로(180)에 대한 차폐물의 역할을 하여 외부 잡음 및 도체판(155)의 잡음으로부터 전자 회로를 보호한다.
4. 하이브리드 회로(100)는 기기(안테나를 포함하는)의 모든 기능을 제공하는 단일 회로를 제공함으로써 통신 기기의 구조를 단순화한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 용기(170)는 패치 안테나(150)와 전자 회로(180) 사이에 남아 있는 공간을 채우는 충전재를 주입하기 위한 하나 이상의 구멍(210)을 포함한다. 선택적으로, 하이브리드 회로(100)는 열 공정으로 경화되어 충전재를 응고시킨다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 도 1A, 1B 및 2에 도시한 바와 같은 용기(170)는 경화된 충전재로 형성되며 하이브리드 회로(100)를 둘러싸는 추가적인 물질이 아니다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 2개의 패치 안테나(310, 320)를 내장한 하이브리드 회로(300)의 단면도를 나타내는 개략적인 도면이다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 하나 이상의 안테나가 전자 회로(180) 위에 위치하여, 예를 들어 이동 전화의 GPS 와 GPRS와 같은 서로 다른 분야의 통신을 제공한다. 따라서, 하이브리드 회로(300)는 GPS기기 및 GPRS기기와 같은 기능성을 제공하는 단일 소자의 역할을 한다. 선택적으로, 하이브리드 회로(300)는 각 패치 안테나의 크기를 줄여서 하이브리드 회로(100)와 같은 크기로 구현된다. 대신에, 하이브리드 회로(300)의 용기는 하이브리드 회로(100)보다 2배 커서 별도의 회로 소자(125) 및 2개의 패치 안테나(150)를 수용한다.
상술한 회로 구현의 상세한 내용은 단지 예시일 뿐이며, 그 외의 다른 선택, 다른 방법을 통한 같은 선택 또는 몇몇 선택을 제거하도록 다른 다양한 변화가 구현될 수 있음을 유의해야 한다.
설명한 방법 및 장치는 생략 또는 추가 단계, 단계 순서의 변화 그리고 사용된 장치의 형태를 포함하는 많은 방법으로 변경할 수 있음을 이해해야 한다. 다른 특징들은 서로 다른 방법으로 결합할 수 있음을 이해해야 한다. 특히, 특정한 실시의 예에서 예시된 특징 모두가 본 발명의 모든 실시의 예에서 필요한 것은 아니다. 게다가, 특징들의 결합 또한 본 발명의 실시의 예의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 특히 예시하고 상술한 사항에 한정되지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 오히려 본 발명의 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서만 정의된다.

Claims (22)

  1. 기판상의 하이브리드 회로;
    상기 하이브리드 회로 위로 미리 선택된 거리에 위치하고 상기 하이브리드 회로와 결합하여 단일 물리적 유닛을 형성하는 패치 안테나; 및
    상기 하이브리드 회로와 상기 패치 안테나를 전기적으로 연결하는 급전선을 포함하는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단일 물리적 유닛의 점유 면적은 100mm×100mm보다 작은 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단일 물리적 유닛의 점유 면적의 폭과 길이는 각각 상기 단일 물리적 유닛의 두께의 적어도 2배인 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 회로와 상기 패치 안테나 사이의 공간은 충전재로 채워지 는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 충전재는 경화 공정을 통해 굳어질 수 있는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 충전재는 상기 패치 안테나와 상기 하이브리드 회로를 연결하는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 충전재는 주형에 주입되어 상기 단일 물리적 유닛에 대한 모놀리식 패키지를 형성하는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 회로는 상기 하이브리드 회로와 상기 패치 안테나 사이를 연결하는 하나 이상의 지지체를 포함하는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 급전선은 상기 하이브리드 회로와 상기 패치 안테나를 연결하는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단일 물리적 유닛을 정하는 용기를 더 포함하는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 용기는 상기 하이브리드 회로와 상기 패치 안테나를 연결하는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 용기는 상기 하이브리드 회로와 상기 패치 안테나 사이에 충전재를 주 입하기 위한 구멍을 포함하는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 물리적 유닛의 상부는 상기 패치 안테나에 의해서 제한되는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 물리적 유닛의 바닥은 상기 기판에 의해서 제한되는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 미리 선택된 거리는 상기 하이브리드 회로의 가장 큰 소자로부터 1mm보다 크지 않는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 패치 안테나는 GPS신호를 처리하는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  17. 제1항에 있어서,
    다중 패치 안테나는 상기 회로에 일체화되는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  18. 제17항에 있어서,
    2개의 패치 안테나는 상기 회로에 일체화되는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 패치 안테나는 도체판과 접지판을 포함하고, 상기 도체판은 하나의 단일 면에 와이어프레임으로서 형성되는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 패치 안테나는 유전층과 접지판을 포함하고, 상기 급전선은 상기 유전층과 상기 하이브리드 회로를 전기적으로 연결하는 일체형 안테나를 내장하는 회 로.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 단일 물리적 유닛은 보호 코팅으로 코팅되어 환경적 요인으로부터 보호되는 일체형 안테나를 내장하는 회로.
  22. 기판 상에 하이브리드 전자 회로를 준비하는 단계;
    상기 하이브리드 전자 회로와 통신하기 위한 패치 안테나를 준비하는 단계;
    상기 하이브리드 전자 회로 위로 상기 패치 안테나를 부착하는 단계; 및
    상기 패치 안테나와 상기 하이브리드 전자 회로간의 공간을 충전재로 채워 일체형 안테나를 내장하고 있는 패키지화된 모놀리식 하이브리드 회로를 형성하는 단계를 포함하는 일체형 안테나를 내장하고 있는 하이브리드 회로 제작 방법.
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